* La vitesse dépend de l'arc du swing: La vitesse d'une balle balançante change constamment. Il est le plus rapide au bas de sa balançoire et le plus lent aux points les plus élevés.
* Nous avons besoin de plus d'informations: Pour calculer la vitesse, nous devons savoir non plus:
* l'angle de la balançoire: Jusqu'où la balle se balance-t-elle de son point de départ?
* L'énergie de la balle: Connons-nous son énergie cinétique à un moment spécifique de sa balançoire?
Voici comment vous pouvez aborder la recherche de la vitesse avec des informations supplémentaires:
1. Utilisation de l'angle du swing:
* Conservation de l'énergie: L'énergie mécanique totale de la balle (potentiel + cinétique) est constante. Au point le plus élevé de la balançoire, toute l'énergie est potentielle. En bas, tout est cinétique.
* Énergie potentielle: Pe =mgh, où:
* M =masse (0,5 kg)
* g =accélération due à la gravité (9,8 m / s²)
* H =différence de hauteur entre le point le plus élevé et le point le plus bas. Ceci est calculé à l'aide de la longueur de la corde et de l'angle de balançoire.
* énergie cinétique: Ke =(1/2) mv², où:
* M =masse (0,5 kg)
* v =vitesse (ce que nous voulons trouver)
2. Utilisation de l'énergie cinétique de la balle:
* Si vous connaissez l'énergie cinétique de la balle à un certain point, vous pouvez résoudre directement la vitesse en utilisant l'équation d'énergie cinétique (KE =(1/2) MV²).
Exemple:
Disons que la balle se balance à un angle maximal de 30 degrés par rapport à la verticale.
1. Calculez la différence de hauteur (H):
* h =(1,5 m) - (1,5 m * cos (30 °))
* H ≈ 0,23M
2. Calculer l'énergie potentielle au point le plus élevé:
* PE =(0,5 kg) * (9,8 m / s²) * (0,23 m)
* PE ≈ 1,13 J
3. Cette énergie potentielle est égale à l'énergie cinétique en bas:
* Ke =1,13 j
4. Résoudre pour la vitesse en bas:
* 1,13 J =(1/2) * (0,5 kg) * V²
* V² ≈ 4,52 m² / s²
* v ≈ 2,13 m / s
Faites-moi savoir si vous avez l'angle ou l'énergie cinétique de la balle, et je peux calculer la vitesse pour vous.
